自控猫揭秘：DCS与MCC信号往来约定

在实际工作当中，电气和仪表之间的信号往来约定，一直是个大而化之之后的简单化处理，但又不是一个可以说很清楚的问题，本文试图就此问题和大家一起探讨，以供大家再设计过程中参考。

首先我们来一起看看以下几个概念。

一、电气一次回路&二次回路

仪电信号，主要是控制系统如DCS 、SIS 、PLC 等（本文统一以DCS代替）各控制系统和电气系统二次侧信号交接。

电气的二次回路，是相对于一次回路而言的，一次回路指的是用于给现场电气设备供配电的主电路，二次回路指的是用于通过低压电路控制一次回路供配电通断的控制电路。如下图所示，红线左侧是主电路/一次回路，右侧是控制电路/二次回路。

二、低压电机&中压电机

仪电信号，主要是控制系统如DCS、SIS、PLC等各控制系统和电气系统二次侧信号交接。

在电气设备中，依据不同的电压等级，比如6KV、10KV等系统，根据不同的功率大小，划分了低压电机和中压电机。

一般按照下列情况区分(仅供参考，具体项目具体分析)：

6kV系统：

低压电机： 功率<160kW

中压电机： 功率≥160kW

10kV系统：

低压电机： 功率<200kW

中压电机： 功率≥200kW

三、继电器

仪表用继电器有2个参数：

(1) 工作电压，线圈侧，常用的是 DC24V

(2) 触点容量，常用的是 AC220V 5A-低压电机，或DC220（110）V/3A—中压电机 、DC24V/3A (也有5A的)。

继电器的主要功能有2个，一是隔离，二是驱动，别无其它重要作用。

四、DI 进入DCS系统的原理

开关量信号DI基本原理图如下：

如图所示，常规情况下，仪表侧继电器由仪表提供，放在仪表侧的机柜间内，DC 24V也由仪表侧提供电源。无论低压还是中压电机，电气侧提供干接点。

继电器线圈侧是DC24V ，触点侧是DC24V/3A。

五、 DO 送出DCS系统的原理示意（以低压电机为例）

开关量信号DO,基本原理图如下：

常规情况下，仪表侧继电器由仪表提供，放在仪表侧的机柜间内，DC 24V也由仪表侧提供电源。输出的触点串联在低压电机的二次回路中，继电器线圈侧是DC24V ，触点侧是AC220V5A-低压电机、DC220（110）V/3A—中压电机。另外，图中二次回路指得是串连在低压电机的二次回路中。

概念看完了以后，进入本文的正题。

一、DCS给MCC 发命令的约定

由仪表DCS侧送至电气侧的信号主要是电机启、停、允许信号。

中压电动机联锁信号接点要求如下表所示：

低压电动机联锁信号接点要求如下表所示：

说明：

1.控制室手动开车、联锁开车以及其它开车类信号和控制室手动停车类信号、控制室联锁停车信号以及其它其它停车类信号，可以单独送出，也可进行逻辑处理合并后送出。

2.涉及两地开/停车（就地+控制室操作开/停车）的情况，开操作仅允许一地开，两地均可停车。一般来讲，DCS很少远程在控制室开操作。

3.对于允许启动信号（一般为连续信号，脉冲信号也可），仪表应与工艺核实，当电机启动后，如果允许条件不满足，是否要停电机。

4.向电气专业确认送出的信号类型以及触点规格（连续信号还是脉冲信号），根据确认后触点容量，提供给DCS厂家，或者向提供隔离继电器的供货商提出要求，并严格审查其提供的继电器是否满足触点的容量要求，尤其是对中压电机所使用的220V(110)直流电压场合。

5.对于低压电机，ＤＯ信号类型也常常采用连续信号（启动常开／停车常闭设置）。

6. 需要着重说明的是，DO类信号，无论低压电机还是中压电机，是否采用脉冲信号还是长时间保持的连续信号，取决于电气专业的二次回路设计要求，非仪表专业的自我设定，具体项目具体分析或者根据项目统一规定。无论低压电机还是中压电机，满足电气要求即可。信号类型和触点规格是关键，务必准确。

二、MCC给DCS发命令的约定

由电气侧送至仪表DCS的状态信号、故障信号等，均采用干接点方式。

三、MCC与DCS信号分解面

电气专业与仪表专业信号的分解面有如下几种方式：

(1) 设置交接柜

在各自负责的界面内设置（电缆）信号交接柜。在设计柜内信号布置时，应从电压等级，信号类型，备用设备等因素综合考虑，合理进行柜内布置。

(2) 不设交接柜，实行送货制，送到需方端子排处，目前常用此类方式，减少故障点。

另外，在DI/DO原理图中可以看到，可以把DI/DO信号的继电器分别布置在仪表和电气间，这样对于不同电压的布线和维护非常方便（电仪之间的DI/DO电缆均是DC24V），不用考虑触点规格的问题（不知是否有实际应用）。

四、DCS与MCC信号电缆

交接电缆采用多芯对绞电缆，除模拟控制信号采用分屏+总屏蔽电缆外，其它可以采用总屏蔽电缆或控制电缆或分屏+总屏蔽电缆等。需要格外注意的是，电仪间的DI/DO不可以共用一根多芯电缆，一个DC24Ｖ,另一个非DC24V,(220Ｖ或110V).

五、故障安全设计

无论是DCS还是SIS系统，一般采用故障安全设计，定义事件发生为“0”，意即联锁触发开关正常时为“1”，事件触发时为“0”，采用国际通用的布尔代数运算规则。

联锁逻辑图表示的是联锁状态下的逻辑关系。连续变量和关键开关量的系统逻辑控制器产生的所有报警和联锁状态信号，无论是用于内部报警还是外部报警，无论用于声光还是记录，无论是控制器内部的软接点还是输出的硬接点，报警及联锁状态均为“0“，正常状态均为”1“。

因此，关于故障安全的设计：

仪表：正常闭合，动作打开

电气：送电闭合，断电打开（典型如家庭照明，入户电源箱等）。